Расчет стропильной системы вальмовой крыши: как все сделать правильно и избежать ошибок

Укладка кровельного покрытия

Кровельное покрытие должно быть плотным. Лучше всего подходят водостойкие материалы, которые не боятся воды. Если оно изготавливается из дерева, требуется дополнительная обработка лакированными составами.

Для шатровых крыш наиболее часто используют:

1. Профнастил. Металлический профилированный лист. Сверху покрывается слоем плотного полимера, который не дает стали ржаветь и повреждаться. Средний срок эксплуатации– 50 лет. Для крепления используется специальный кровельный саморез с резиновой шляпкой.
2. Листовая медь. Тонкий лист меди голый или оксидированный. Не склонен к гниению и ржавчине. Как и профильный настил требует дополнительной звукоизоляции, так как при дожде сильно слышны удары капель.
3. Металлочерепица. Кровля, схожая по качествам с профильным настилом. Лист стали покрыт слоем полимера. Позволяет гибко огибать фигурную крышу. Подойдет для крыши с кукушкой.
4. Черепица. Керамика хорошо подходит для создания красивой, аутентичной крыши. Для установки можно сделать предварительное покрытие древесными плитами, как ОСБ или фанера.

Конструкция вальмовой кровли

Конструкция данного вида крыши отличается от других типов кровли наличием четырех скатов, которые имеют наклон со всех сторон строения. В случае строительства вальмовой крыши на месте фронтонов, расположена еще пара скатов. Два из них треугольной формы, а два других представляют — трапеции.

Разнообразие крыш: полувальмовая крыша (ее называют «голландской»). Этот тип кровли напоминает треугольные скаты, которые не полностью доходят до карниза; «датская крыша». Особенность такой крыши заключается в совершенно несложном монтаже, а также в невысоких расходах на кровельные материалы. Последний вариант лучше подойдет для тех, кто хочет по минимуму привлечь наемную силу при постройке дома. Возвести такую крышу самим легче, если вы остановитесь на «датской крыше».

Стропильная система четырехскатной вальмовой крыши

Конструкция состоит из таких элементов: конькового бруса; различных стропил, мауэрлата (брус, который предназначен для привязки всей крыши к стенам здания). Различают виды стропил: центральные или рядовые, диагональные или наклонные

При вычислении стропильной системы необходимо принять во внимание ряд особых моментов: ветровую нагрузку; интенсивность атмосферных осадков; материал, который вы планируете использовать; использование пространства под крышей (может, со временем, захотите создать мансарду). На основании этих характеристик необходимо рассчитать углы наклона и высоту крыши. Если вы планируете использовать чердак, то в вальмовые крыши можно вставить мансардные окна

Если вы планируете использовать чердак, то в вальмовые крыши можно вставить мансардные окна.

Вальмовая крыша фото

Если вы еще в стадии раздумий по поводу выбора кровли для своего дома, может быть полезным просмотр фотографий уже выстроенных домов с такими крышами. Эти фотографии с вальмовыми крышами смогут помочь вам разобраться, в чем же отличия и преимущества этих крыш.

Правила и порядок монтажа

Работы производят с мауэрлата, затем выполняется укладка опорного бруса, на который устанавливают стойки для крепления бруса. Проследите, чтобы стойки были закреплены точно вертикально. Обязательно используйте отвес. После этого производите крепеж конькового бруса

При монтаже кровли уделите о внимание точной разметке, без нее нельзя хорошо произвести установку стропил. Для этого используют разметочные рейки (шаблоны). На шаблоны нанесите (согласно расчету) метки, чтобы были одинаковые расстояния между стропилами

Это позволит свести к минимуму неприятные ошибки при строительстве крыши

На шаблоны нанесите (согласно расчету) метки, чтобы были одинаковые расстояния между стропилами. Это позволит свести к минимуму неприятные ошибки при строительстве крыши.

Вначале определите две главные точки: одна из них расположена в центре конькового бруса, а другая на средине стены мауэрлата. После нахождения этих точек, производите фиксацию центрального стропила. Затем преступайте к установке других стропил. При помощи шаблона контролируйте их положение.

Следующий этап: монтаж стропил. Закрепите к мауэрлату внизу, а к коньковому прогону вверху. Завершают возведение — установкой угловых стропил.

Кровельный «пирог» крыши

После завершения работ стропильной конструкции приступайте к созданию вальмовой крыши. Создание надежной крыши возможно, если будут соблюдены основные правила «приготовления» «слоеного пирога». Главные элементы кровельного пирога: пароизоляция; теплоизоляция; гидроизоляция, обеспечивает защиту от влаги; контробрешетка; обрешетка — на нее улаживают кровельные изделия.

При выборе кровельного материала нужно учитывать: конфигурацию крыши, уклон, климатическую зону; Для четырехскатных вальмовых крыш используют разнообразные кровельные материалы, которые делят на две группы: листовые и штучные. Листовая группа включает: ондулин, металлочерепицу и оцинкованное железо. Штучная группа: этернитовая плитка, черепица, шифер и другие материалы. Затем выполняют окончательный процесс: монтаж специальных покрытий; в месте выхода трубы выполняется ее обделка; устройство водостока; ограждений на крыше.

Устройство полувальмовой кровли

Достоинства и недостатки

Преимущества полувальмовых кровель. Немного нестандартная и странная, на первый взгляд, крыша с полувальмовым скатом вначале появилась в Голландии и Дании, как самый оптимальный вариат, который способен противостоять климату с большим числом тумана, дождей и снега, постоянными морозами и регулярным кровельным/фронтонным обледенением. По этой причине в крыше полувальмового типа вначале были заложены определенные конструкционные особенности, которые позволяют бороться со влагой:

• Дополнительные скаты прекрасно защищают верхнюю часть фронтона, которая примыкает к коньку, от затеканий воды, тумана конденсирующегося типа и сильного дождя с ветром.

• Применение полувальм дало возможность снижать давлением потолка воздуха на фронтоны при условиях сильных ветров.
• Использование конструкции полувальмового типа вместе четырехскатной полноценной крыши дало возможность уменьшать продольные размеры постройки.

На первый взгляд, это не так уж и важно для современных условий, но еще совсем недавно укороченный скат полувальмового типа кровли являлся решением проблем при условиях весьма плотной городской постройки. Домовой дизайн с укороченной кровлей оказался очень даже красивым, и потому датская крыша с черепицей или ломаная полувальмовая кровля уже давно стала классикой архитектуры

Обратите внимание, что полувальмы весьма эффективно отражают ветровой напор. Если произвести замену полувальмовой двускатной крыши, с плоским фронтоном, то последние станут испытывать нагрузки в несколько сотен килограмм, что способно привести при сильных ветрах к выдавливанию стеновой облицовки

Если произвести замену полувальмовой двускатной крыши, с плоским фронтоном, то последние станут испытывать нагрузки в несколько сотен килограмм, что способно привести при сильных ветрах к выдавливанию стеновой облицовки.

У полувальмовых крыш вторым основным минусом будет увеличение числа швов и линий стыковки сопряженных скатов. В таком типе крыши их намного меньше, нежели у шатровых или классических схем четырехскатного типа, но все равно список мест потенциальных протечек воды больше, чем у системы двухскатного типа. По этой причине на первые полувальмы кровель часто устанавливают дополнительные козырьки, которые отражают часть потоков воды от дождя и защищающие от намоканий стены и фронтоны под ними. Для четырехскатных кровель проектировщики нашли другое решение, и вместо стандартных козырьков они продлили две скатные боковые плоскости, в результате чего верхняя кромка и окно с планкой примыкания оказались под их защитой.

Монтаж стропильной системы четырехскатной вальмовой крыши своими руками

Устройство вальмовой крыши начинают, устанавливая балки. Сначала укладывается мауэрлат, затем поперечная балка.

Далее применяя разметочную рейку и отвесы (или уровни), нужно в первую очередь провести разметку месторасположения конька, с учетом рассчитанной высоты, которая определяется исходя из предпочтений и вкуса хозяина.

Стойки конька устанавливаются вертикально и крепятся саморезами. Для фиксации стоек конька применяют укосины. Конек располагается строго в центре строения. Для стропильной системы и коньковых элементов используется одинаковый материал (доска 150 на 50 мм).

На следующем этапе производится установка накосных стропил. Обычно их четыре и они равной длины. Это, пожалуй, самый важный этап, на нем закладываются плоскости всех скатов, и они должны быть безупречно ровными.

Диагональные стропила имеют наибольшую длину, поэтому иногда требуется спарить несколько досок, чтобы добиться нужной длины. Накосные стропила соединяются попарно. При таком способе отсутствуют лишние отходы.

Следует учесть, что они должны выходить за пределы стен примерно на 50 — 100 сантиметров, а верхним концом прикрепляться к коньку. Это делается для создания карниза, который служит защитой стен от влаги, создаваемой различными осадками. В климатических условиях с сильными ветрами длину свеса можно увеличить до метра.

Сечение стропил выбирается в зависимости от:

• угла уклона крыши;
• предполагаемых нагрузок, воздействующих на крышу;
• расстояния между несущими стенами;
• шага между стропилами.

Установка промежуточных стропил

Необходимо соблюдать следующие правила:

1. Центральные и промежуточные стропила монтируются по верху бруса конька. Они также выходят за пределы стен. Их количество рассчитывается исходя из длины здания.
2. При установке угловых стропил их верхняя часть укладывается на накосные стропила. Приближаясь к углам строения их размер уменьшается.

Монтируются они по концам конька. Для этого надо найти одну точку на мауэрлате строго на середине стены и точку середины толщины конька. Здесь будет установлено первое центральное стропило (на вальме).

Затем монтируются центральные стропила на скатах-трапециях и параллельно им устанавливаются оставшиеся промежуточные стропила.

Высчитать величину расстояния, на котором их нужно монтировать, можно следующим способом: длина конькового бруса делится на величину большую числа запланированных стропил на единицу. Обычно эта величина колеблется в пределах от 60 до 80 сантиметров. А длину стропила можно определить простым способом: уложить его в место установки, добавить длину карниза и наметить спилы.

Очень важный момент при монтаже стропильной системы – соединение в пересечении диагональных и центральных стропил (трапеций и вальм) на коньковом брусе. Для этого делаются надрезы с двойными скосами. Для прочности соединения пользуются стяжками.

Как устанавливаются угловые стропила (нарожники)

Данные стропила монтируются в параллели с центральными. На нарожнике производится спил, он укладывается на накосное стропило и крепится гвоздями или саморезами. Можно произвести соединение при помощи врубки или с применением опорного бруса, закрепленного на диагональном стропиле с обеих сторон. Нарожные стропила основных скатов и вальмовых не должны быть состыкованы с диагональными стропилами в одном месте.

При большой ширине здания в расчетах обязательно нужно учитывать показатели провисания, особенно это касается диагональных, а также промежуточных стропил. Центральное стропило соединяется с коньковым бруском двумя деревянными коньками.

Для того чтобы усилить (укрепить) углы вальмовой крыши, можно установить шпренгели со стойками. Они будут подпирать диагональное стропило и обеспечивать надежность всей конструкции. Шпренгель – это дополнительный брус для повышения прочности конструкции.

Обрешетка вальмовой крыши производится согласно рекомендациям по монтажу обрешетки для выбранного материала.

Теперь, когда вы имеете достаточный объем информации относительно конструкции стропильной системы вальмовой крыши и проведению ее монтажа, вы вполне можете провести его самостоятельно. Далее можно проводить обрешетку крыши.

Предлагаем наглядно ознакомиться с процессом монтажа стропильной системы вальмовой крыши из следующего видео:

Беседка с четырехскатной крышей

Беседка с вальмовой кровлей станет эталоном дизайнерского решения, а при условии грамотного расчёта и обустройства будет отличаться надёжностью и долговечностью эксплуатации. Собрать четырехскатную крышу будет несложно собственноручно. Такая конструкция подходит для беседки в виде прямоугольника или квадрата. Первый вариант представляет собой сборку вальмовой конструкции с двумя треугольными и таким же количеством трапециевидных скатов. Второй вариант — это шатровая вальмовая крыша, состоящая из 4 равнобедренных треугольных скатов.

Вальмовая крыша для квадратной беседки состоит из четырех одинаковых треугольных секций

Четырехскатная кровля является прекрасным выбором при строительстве беседки, поскольку она допускает применение любых кровельных покрытий, а удобная конструкция обеспечивает свободный угол обзора, её легко можно обустроить, например, в китайском стиле, добавив свесам длины и несколько изогнутых диагональных стропил.

На подготовительном этапе работы делается чертёж будущей крыши с учётом основных факторов:

• веса всех стропил и их дополнительных элементов;
• массы кровельного покрытия и гидроизоляции;
• уровня климатических нагрузок, слоя снежных масс;
• веса строителей, обслуживающих крышу;
• нагрузки от оборудования, которое планируется установить на стропильной системе.

От того, каким будет наклон скатов и какие материалы выбраны для покрытия кровли, напрямую зависят особенности установки, например, шаг расположения реек обрешётки и стропильной системы. И всё это сказывается на общем весе постройки.

Продлить срок службы деревянной беседки можно, предварительно обработав все её элементы специальными антисептическими пропитками, а также огнезащитным средством. Наносятся все эти составы достаточно просто обычной кистью или валиком.

Опорой для четырехскатной крыши беседки могут быть деревянные, кирпичные стены либо стойки опорного каркаса. Если в работе используется кирпич, то конструкция получится капитальной и потребует возведения прочного фундамента, способного выдерживать большие нагрузки. Строительство вальмовой крыши на такой беседке в целом сходно с установкой кровли на жилом доме или другом крупногабаритном строении.

Небольшие вальмовые крыши можно собирать на опорах из столбов, которые предварительно следует хорошо закрепить

Если же беседка устанавливается на деревянные столбы, то следует предварительно проверить прочность закрепления её опор, они должны стоять строго вертикально, а для жёсткости и устойчивости каркаса снизу их перевязывают перемычками. Сверху тоже монтируются перемычки, которые будут являться обвязкой под скатную конструкцию. Из-за высокой нагрузки опоры могут постепенно разойтись, поэтому рекомендуется заранее скрепить их на верхних концах с помощью диагональных перемычек, а в местах стыковки проложить деревянные или стальные накладки.

Пошаговая инструкция по установке вальмовой крыши для беседки

1. Сначала крепят коньковый брус со специальными подкосами и вертикальными опорами.

Строительство крыши начинается с установки конькового бруса на вертикальных стойках

Далее для формирования кровельных скатов укладывают диагональные стропила. Этот этап предполагает возможность увеличения длины свесов с помощью накладных досок – «кобылок», которые удлиняют накосные стропила.

Затем выполняют монтаж центральных и промежуточных стропил и нарожников.

Диагональные и промежуточные стропила соединяют коньковый брус с мауэрлатом и образуют каркас для установки обрешётки

Для защиты деревянных элементов от воздействия влаги поверх стропил укладывают покрытие из гидроизоляционной мембраны.

Какие есть плюсы?

Шатровая крыша достаточно популярна. Обусловлено это следующими преимуществами.

• Обладает мощными аэродинамическими свойствами. Может противостоять ураганам и шквалам. Можно не опасаться срыва кровли или обрушения чердака.
• Благоприятные условия скатов позволяют избавиться от рутинных работ (например, очистки крыши от снега).
• Свой оригинальный дизайн выделит вас среди соседей, благодаря четырехскатной конструкции.
• Уникальная пирамидальная форма способствует равномерному распределению всех внутренних и внешних нагрузок на систему крыши и здания в целом.
• Если правильно утеплить каркас, то это считается оптимальным решением с точки зрения энергосбережения.

Особенности конструкции вальмовой крыши

Широкое применение в строительстве вальмовая крыша нашла благодаря своей прочной конструктивной особенности, долговечности и достаточно оригинального дизайна, имеющий красивый внешний вид.

Конструкция крыши позволяет обустроить просторный жилой мансардный этаж с великолепными врезными окнами, а обтекаемая форма снижает аэродинамические нагрузки от сильных ветров.

Стропильная система вальмовой крыши состоит из четырех скатов: два из которых — боковые (имеющую форму трапеции), и еще два — вальмовые (в виде треугольников). Таким образом у конструкции получается две вершины, объединенные коньковым прогоном.

Основные конструктивные узлы

• Коньковый прогон — основная несущая ось в верхней части крыши, которая является местом соединения всех четырех скатов. Выполняется из обрезной доски 50х200 мм.
• Диагональные (накосные стропила) — важный несущий элемент каркаса, соединяющий углы дома с конковым прогоном. Выполняется из той же доски, что и коньковый прогон.
• Стропила боковой крыши — выполняются из доски 50х200 мм. Крепится к коньковому прогону и боковым стенам строения либо мауэрлату. Основная их задача равномерно распределять боковую нагрузку на несущие стены.
• Укороченные стропила (нарожники) — доска запилинная под определенным углом, которая крепится к диагональным стропилам и вальмовой части стене дома или мауэрлату. Таким образом соединение между нарожниками и конковым прогоном отсутствует.

Схема вальмовой крыши

Важно соблюдать основные правила связки конструктивных узлов, от качества их скрепления будет зависеть надежность и прочность всей конструкции. Для этого используйте только качественный пиломатериал и «ершеные» гвозди

Схема соединения основных узлов конструкции

Виды вальмовых крыш

Вариантов исполнения вальмовых крыш достаточно много, помимо стандартной еще существуют: (полувальмовые голландские и датские, шатровые, а так же ломаные крыши).

Полувальмовая крыша (голландская)

Датская полувальмовая крыша немного сложнее по исполнению. Отличие конструкции заключается в том, что вальмовая часть уже находится не снизу, а сверху вертикальный фронтон, который можно заменить красивой рамой со стеклом.

Датская полувальмовая крыша

Строениям со стенами одинаковой длинны (квадратными), великолепно подходит шатровая крыша. В отличие от вальмовой у которой имеется коньковый прогон, шатровая такового не имеет. Конструкция выглядит следующим образом, четыре абсолютно одинаковых ската крыши, сходятся в одной верхней точке. образуя тем самым пирамидальную геометрическую фигуру.

Пример дома с шатровой крышей

Ломаные крыши ввиду сложности конструкции встречаются весьма редко. Однако их вид настолько завораживает, что долгое время не можешь отвести от нее взгляд. Представляет она собой, набором множества скатов, устроенных под различными углами относительно стен. Своими руками, не имея за спиной достаточного опыта, такую крышу изготовить весьма проблематично, поэтому лучше это дело доверить профессиональным кровельщикам.

Это интересно: Внутренняя отделка дачного дома: рассмотрим вопрос

Способы монтажа мансардной крыши

Устройство стропильной системы мансардной крыши может осуществляться двумя способами. Первый вариант предполагает сбор стропильного каркаса на земле с последующим подъемом его в готовом виде наверх дома и основательного закрепления. Способ эффективен для малогабаритных конструкций.

Фермы удобнее всего собрать прямо на земле и потом поднять их и закрепить

Как правильно сделать мансардную крышу со сбором части стропильной системы на земле? Предварительно наверху здания вертикально выставляются и закрепляют крайние конструкции, которые будут впоследствии фронтонами. Временно закрепить их можно при помощи длинных брусьев, прибитых к стене. В мауэрлате создаются углубления с заданным шагом, куда будет монтироваться собранная конструкция. Для обеспечения правильной геометрии и создания жесткости конструкции, ее элементы можно закрепить распорками. Когда будет окончен монтаж боковых балок, и вся система приобретет необходимую жесткость, распорки можно убрать. Видео монтажа стропильной системы двухскатной мансардной крыши наглядно покажет все особенности данного варианта.

Второй вариант более традиционный. Он предполагает устройство мансардной крыши на месте с соблюдением строгой последовательности действий. Этот метод наиболее удобен и эффективен при возведении крупногабаритной стропильной системы. Потому как для поднятия собранной конструкции наверх понадобиться привлечение специализированной техники.

Как построить мансардную крышу традиционным способом?

Некоторые тонкости в технологии возведения мансардных крыш частных домов зависят, непосредственно, от ее вида. Однако последовательность действий схожа для всех видов мансардных крыш.

Деревянные стропильные фермы крепятся с помощью металлических зубчатых гвоздевых пластин

Перед тем, как сделать мансардную крышу, необходимо уложить в продольном направлении на несущие стены мауэрлат, и закрепить его на кладке или армопоясе при помощи шпилек или катанки. Стропильная конструкция мансардной крыши деревянного дома может крепиться на верхний венец, который будет исполнять роль мауэрлата.

Строительство мансардной крыши начинают с установки балок для перекрытия. Их крепят на мауэрлат. Затем к балкам крепятся строительные ноги. В центре балок следует отметить места монтажа опор и конькового элемента.

С соблюдением одинакового расстояния следует смонтировать стойки из досок, закрепляя их при помощи уголков. Первая пара стоек скрепляется затяжками из деревянных брусков. На образованную П-образную конструкцию следует монтировать стропила. Они могут устанавливаться на мауэрлат или при помощи вырубки паза на балку перекрытия.

Далее следует перейти к установке коньковых стропил, которые соединяются при помощи металлических накладок или болтов с шайбами. Для создания необходимой жесткости конструкции к центральной части бокового стропила и стойке необходимо прикрепить подкосы, а в центре затяжки смонтировать балки. Аналогичным образом выполняется установка других ферм с расстоянием 60-100 см. Крепятся они между собой при помощи прогонов.

Стропила могут быть соединены при помощи мобильного строительного пресса

С помощью скоб выполняется фиксация всех узлов мансардной конструкции, и придается ей окончательная прочность. После этого следует смонтировать обрешетку, которая может быть сплошной или разреженной, что зависит от варианта кровельного покрытия.

Если используется гибкая черепица, асбестоцементный плоский шифер или рулонный материал, следует выполнить сплошную обрешетку. Она устанавливается в два слоя. Нижний настил состоит из брусков толщиной 20 см, уложенных с шагом в 30 см. Верхний настил, состоящий из досок размером 20×50 см, прибивается по отношению к нижнему слою под углом 30-45 град.

Для глиняной черепицы, азбестоцементного шифера, металлочерепицы, стального, металлического покрытия используется разреженный тип обрешетки. Для этого выполняется монтаж брусков, сечением 5×5 см и шагом в 20-30 см, от карниза вверх перпендикулярно стропилам. На свесе необходимо установить настил из деревянных досок шириной около 70 см. Далее следует закрепить бруски вдоль конька и ребер, которые соединяются встык. Наглядно данный процесс можно увидеть на фото стропильной системы двускатной крыши под металлочерепицу.

Чтобы гвозди при креплении стропил не раскалывали стропильную ногу и кобылку, необходимо соблюдать требования СНиП

Как посчитать площадь эркера

Для измерения площади эркера применяют следующие инструменты:

• линейка – наименее точное измерительное приспособление, дающее большие погрешности;
• рулетка – подходит для измерения небольших площадей;
• лазерный дальномер – инструмент, показывающий наиболее точный результат измерений и дающий возможность проводить работы без помощи напарника.

Главная проблема при подсчете площади эркера – его сложная форма, скошенная или закругленная. Если она представляет собой не прямоугольник или треугольник, а более сложный многоугольник, его следует разделить на несколько простых фигур.

Дальнейшие действия таковы:

1. Измерить все стороны.
2. Выполнить чертеж, отметить на нем полученные данные.
3. По формулам вычисления площадей произвести подсчеты для простых фигур.